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「表面処理鋼板のバリ取り」

表面処理鋼板のバリ取り


板金製品のバリ取りを検討しておられる、板金業の皆様が、まず心配される事は、表面処理鋼板のバリ取りを行うと、表面処理部が剥離してしまうという事ではないでしょうか?  多くの方が、表面処理部も削れてしまうという事を心配され、これを、バリ取り機を導入しない理由とされている場合もあります。  バリが取れるのだから、表面処理部だって取れてしまうはずだ!という御心配は当然の事ですが、実際は、そのような心配はありません。  バリ取りのブラシは、製品から突出したエッジ部分(バリ)には引っ掛かりますが、表面処理が施してある表面には、 研磨布が自由でブラブラした状態である為、極めて緩くしか当たらず、表面処理部が剥離する事はありません

しかし、これはあくまで理屈。  理屈倒れの恐れだってあります。  私達は、実際にそうなのかは、試してみなければ解らないと考えました。 

論より証拠


お客様の心配事を払拭するために、オーセンテックでは、下記のようなサンプル実験を行いました。  バリ取り前とバリ取り後における、めっき鋼板の表面処理品質調査結果をご確認下さい。

試験事業者;株式会社 ニッテクリサーチ

1.目的

めっき鋼板のFE-SEM/EDX分析を実施し、めっき層の厚み、組成を把握する。

2.供試試料

バリ取り前  ばり取り後 A  ばり取り後 B   (計3検体)

3.調査項目及び調査方法

3.1 断面SEM観察

   試料調製:各サンプルを切断、埋め込み研磨し断面観察
   試験装置 :日本電子製 JSM-7000F
   観察倍率:×10000

3.2 EDX分析

   測定位置:別添写真に示すpoint-1,2について測定を実施
   試験装置 : TSL製 Genesis4000

4.試験結果

4.1 断面SEM観察

   別添の「SEM観察撮影」を参照。

4.2 EDX分析

   下記のEDX分析結果及び別添のEDXチャートを参照。





図1. SEM観察撮影 バリ取り前 ×10000



図2. SEM観察撮影 A ×10000



図3. SEM観察撮影 B ×10000

考察;図1に示すバリ取り前の表面処理部の厚さは、後A、Bでも、ほぼ変化がない。



考察;化学的変化が起こっていない事を確認するためのEDX分析でも、変化が無い。



追加実験『塩水噴霧試験』


上記によって、バリ取り後の表面処理鋼板の物理的な状態が、バリ取り前の状態と、ほぼ同等であるという事が証明されました。  しかし、それでも、実際に“錆びが来ない”事を確認するまでは安心できないという御意見にもお答えし、さらに、同一の製品に対し『塩水噴霧試験』を行いました。  下記にその結果も公開します。

1.目的

めっき鋼板の塩水噴霧試験を実施し、その性状把握に資する。

2.供試試料

バリ取り前 バリ取り後(計2検体)

3.調査項目
   及び
   調査方法

3.1 塩水噴霧試験えんすいふんむしけん

試験規格: JIS Z2371 準拠
試験機 : スガ試験機製 、 CA90L
試料調整: 試験片の端面をシールし試験を実施した。
試験条件:
       ・試験時間- 72時間
       ・雰囲気温度- 35 ± 2℃
       ・塩水濃度- 5 ± 0.5%
       ・pH調整- 6.5 ~ 7.2
       ・使用水 -イオン交換水
       ・噴霧圧力- 0.098 ± 0.01Mpa
評価方法: 写真撮影- 試験前、24h、36h、48h、60h、72hで写真撮影

4.試験結果

4.1 塩水噴霧試験えんすいふんむしけん

下記の「外観写真撮影」を参照。  塩水噴霧48時間で、バリ取り前、バリ取り後ともに評価面から白錆の発生が確認された。 赤錆については塩水噴霧72時間完了時点で発生は確認されなかった。



まとめ


表面処理鋼板のバリ取りを行い、試験片を作成、SEM分析と塩水噴霧試験を実施しました。 SEM分析においては、表面処理部分の欠落は、ほぼ確認できませんでした。  塩水噴霧試験においては、極めて過酷な 72hレベルでも、遜色が認められませんでした。  これらの実験により、 オーセンテックの バリ取り機、AuDeBuは、表面処理鋼板の被膜に影響を与える事無く、バリ取りを行えるという事が実証されました。

付録


表面処理鋼板とは

鉄鋼は、その機械的性能、加工性、価格などの点で 構造用材料の主役となっています。  このうち、表面処理鋼板を含む薄板の比率は約36%で、需要量としては自動車関連分野が50%以上と多く、そのほかに家電、建築資材、事務・家庭用品、住宅、農機具などの業種で使用されています。  最近これらの業種では、耐食性や外観など、製品の品質向上を目的として、表面処理鋼板の採用が進んでいます。  表面処理鋼板の生産量は、12年間で約2.5倍とほかの鋼材を大きく上回っており、1987年には、その受注量が薄板全体の約43%にも及んでいます。  この表面処理鋼板は、表1のように分類することができますが、特に亜鉛メッキ鋼板の割合は約70%と高く、表面処理鋼板の代表と言えます。  従って、ここでは亜鉛メッキ鋼板の主なものを中心に説明します。 

1.溶融亜鉛メッキ鋼板(亜鉛鉄板を含む)

この鋼板の亜鉛目付量は、JIS規格に定められている ように、薄口付量から厚口付量まで広範囲です。  一般 に“亜鉛鉄板”と称しているものもこの中に入ります。 この種の鋼板は、亜鉛目付量に応じて優れた耐食性を有していますが、亜鉛の錆(白錆)を防止するために、クロム酸によって耐食性を有する皮膜を形成させる(クロメート処理)場合があります。  また、溶接性は冷延鋼板などに比べて劣るため、溶接条件や目付量を選択する必要があります。  加工性についても、加工度に応じた目付量や潤滑剤を選定しなければいけません。 塗装性については、リン酸塩処理(ボンデライジング)を施し、塗膜の密着性および塗装の耐食性を高めることが可能です。   溶融亜鉛メッキ鋼板は、これらの特性により、建材あるいは自動車や電気器具の内板などに使用されています。

2.合金化溶融亜鉛メッキ鋼板

この鋼板は、溶融メッキ後、メッキ層を加熱して表面まで鉄を拡散させたもので、Zn-Feメッキ層は、塗装性および溶接性に優れています。  また、無塗装で使用されることがなく、塗装との組合せによって優れた耐食性も発揮します。  ただし、メッキ層がもろいため、加工性は冷延鋼板などに比べてやや劣ります。  用途としては、自動車の内・外板および電気器具の外板があり、近年著しい需要の伸びを示しています。

3.電気亜鉛メッキ鋼板

この鋼板は、溶融亜鉛メッキ鋼板に比べて ①原板である熱・冷延鋼板の材質特性を維持できる  ②目付量が均一で表面が平滑である  ③片面メッキが容易である  ④Zn-Fe,Zn-Niなどの複合メッキが可能である などの特長を有しています。  これらの特長を生かし、自動車や電気器具の内外板などに使用されています。

4.その他:アルミメッキ鋼板

この鋼板の最大の特長は優れた耐熱性です。  アルミメッキ鋼板は670℃近くまで酸化せず、1000℃くらいでも耐熱性が得られます。  また、耐食性も厚メッキの場合には亜鉛鉄板よりも優れ、特に海岸性雰囲気や工場地帯の硫化水素、亜硫酸ガスなどに対して良好な特性を示します。  ただし、メッキ層がもろいために加工性が悪く、溶接性も冷延鋼板に比べて劣ります。  これらの特長により、自動車などの排気系、焼却炉などに使用されています。

以上のように、亜鉛メッキ鋼板に代表される表面処理鋼板は、鋼製製品の品質向上の観点から、今後さらに需要が伸びると言われています。



表面処理鋼板の資料 - 新日鉄住金 http://www.nssmc.com/product/catalog_download/pdf/U008.pdf